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　　摘要：在土方開(kāi)挖過(guò)程中，地下水滲入坑內，不但會(huì )使施工條件惡化，而更嚴重的是會(huì )造成邊坡塌方和地基承載能力下降。所以基坑工程中必須嚴格控制地下水，通過(guò)控制地下水獲得基坑開(kāi)挖的作業(yè)空間，保證基坑邊坡和底板的穩定以及基坑周邊環(huán)境的安全及正常使用。基坑地下水控制工程應滿(mǎn)足支護結構設計要求，應根據場(chǎng)地及周邊工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件和環(huán)境條件并結合基坑支護和基礎施工方案綜合分析、確定。而在具體施工時(shí)則可以單獨或組合采用集水明排、井點(diǎn)降水、截水和回灌等方法。

　　伴隨著(zhù)中國城市化進(jìn)程的加快和各類(lèi)超大規模工程的開(kāi)工建設，深大基坑和人工切坡的邊坡工程越來(lái)越多。由于我國地形復雜，各地地質(zhì)條件差異較大以及邊（滑）坡與基坑工程問(wèn)題本身的復雜性，邊（滑）坡及基坑工程仍然是當今國內外巖土工程領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)課題。城建、鐵路、公路、水電建設和露天礦產(chǎn)資源開(kāi)采等相關(guān)領(lǐng)域工程建設中都急需進(jìn)行邊坡穩定性和基坑支護工程研究與治理。在土方開(kāi)挖過(guò)程中，地下水滲入坑內，不但會(huì )使施工條件惡化，而更嚴重的是會(huì )造成邊坡塌方和地基承載能力下降。所以基坑工程中必須嚴格控制地下水，通過(guò)控制地下水獲得基坑開(kāi)挖的作業(yè)空間，保證基坑邊坡和底板的穩定性以及基坑周邊環(huán)境的安全及正常使用。基坑工程的地下水控制方法我們通常采用集水明排、井點(diǎn)降水、截水和回灌的方法，而采用的原理則是截水、防滲或排水、降水。截水、防滲主要是使基坑周?chē)�或底部形成止水帷幕。而排水、降水則是要防控降水誘發(fā)不均勻沉降。地下水控制工程應滿(mǎn)足支護結構設計要求，應根據場(chǎng)地及周邊工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件和環(huán)境條件并結合基坑支護和基礎施工方案綜合分析、確定。而在具體施工時(shí)則可以單獨或組合采用集水明排、井點(diǎn)降水、截水和回灌等方法。

　　一、采用集水明排控制地下水

　　集水明排主要是在基坑開(kāi)挖及基礎施工、養護期間，基坑四周開(kāi)挖集水溝，匯集坑壁及坑底滲水，并引向集水井。集水明排作業(yè)施工設備簡(jiǎn)單，施工成本低，可單獨采用也可與其它地下水控制方法組合使用。集水明排作業(yè)方法適用于涌水量不大，坑壁土體穩定或k＜<0.5m/d的粘性土和砂土地層。需要注意的是集水明排作業(yè)方法單獨使用時(shí)的降水深度不能大于5m，且為防止抽水引發(fā)流砂，飽和粉細砂層要避免使用。采用集水明排策略控制地下水時(shí)，集水坑應設置在基礎范圍以外，地下水走向的上游。根據地下水量大小、基坑平面形狀及水泵能力，集水坑每隔20～40m設置一個(gè)。集水坑的直徑或寬度，一般為0.6～0.8m.其深度，隨著(zhù)挖土的加深而加深，要經(jīng)常低于挖土面0.7～1.0m.井壁可用竹、木或鋼筋籠等簡(jiǎn)易加固。當基坑挖至設計標高后，井底應低于坑底1～2m，并鋪設碎石濾水層，以免在抽水時(shí)將泥砂抽出，并防止井底的土被攪動(dòng)。

　　二、采用降水法控制地下水

　　井點(diǎn)降水法就是在基坑開(kāi)挖前，預先在基坑四周埋設一定數量的濾水管（井），利用抽水設備從中抽水，使地下水位降落到坑底以下，同時(shí)在基坑開(kāi)挖和地下主體結構施工過(guò)程中仍不斷抽水。地下水控制工程采用降水策略時(shí)，我們可以根據具體情況選擇不同的降水方法，主要包括輕型井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)降水、管井（深井）井點(diǎn)降水或深井泵井點(diǎn)降水。

　　（1）輕型井點(diǎn)。輕型井點(diǎn)系統由井點(diǎn)管、連接管、集水總管及抽水設備等組成。輕型井點(diǎn)法通常適用于滲透系數為0.1～20m/d的土層，對土層中含有大量的細砂和粉砂層特別有效。具有可以防止流砂現象和增加土坡穩定，且便于施工的特點(diǎn)。在粉土中，由于毛細力作用，孔隙水單靠重力不易排出，需要采用真空井點(diǎn)方式。即在濾管上下適當范圍填充粘土，并在濾料段之上至孔口用粘土球密封，造成良好的真空度，利于排水。對于滲透系數極小的粘土和粉土中，采用電滲法達到排水降低水位的目的。

　　（2）噴射井點(diǎn)。當基坑開(kāi)挖要求降水深度大于6m時(shí)，如用輕型井點(diǎn)就必須用多級井點(diǎn)。這會(huì )增加井點(diǎn)設備數量和基坑挖土量，延長(cháng)工期等，往往是不經(jīng)濟的。因此，當降水深度超過(guò)6m，土層的滲透系數為0.1～20m/d的弱透水層時(shí)，以采用噴射井點(diǎn)為宜，其降水深度可達20m.噴射井點(diǎn)一般有噴水和噴氣兩種，井點(diǎn)系統由噴射器、高壓水泵和管路組成。噴射井點(diǎn)降水具有降水深度大、管網(wǎng)復雜、效率低、成本高等特點(diǎn)。適用于粘土、粉土、砂土、填土等滲透系數較小k=0.1~20m/d的地層以及降水深度較大（8~20m）的降水工程。粗砂等大粒徑土層中，循環(huán)水流大，經(jīng)濟性差，不宜采用噴射井點(diǎn)降水，可改用深井泵降水。噴射井點(diǎn)降水施工時(shí)要嚴格按照施工程序進(jìn)行，首先安裝水泵設備及泵的進(jìn)出水管路，鋪設進(jìn)水總管和回水總管。然后再沉設井點(diǎn)管，包括灌填砂濾料，接通進(jìn)水總管后及時(shí)進(jìn)行單根試抽、檢驗。全部井點(diǎn)管沉設完畢后，接通回水總管，全面試抽，檢查整個(gè)降水系統的運轉狀況和降水效果。施工作業(yè)中，進(jìn)水總管和回水總管與每根井點(diǎn)管連接時(shí)要安裝閥門(mén)，以便調節使用和防止不抽水時(shí)發(fā)生回水倒灌。井點(diǎn)管路接頭應安裝嚴密。噴射井點(diǎn)的平面和高程布置與輕型井點(diǎn)基本相同，當坑基寬度小于10m時(shí)，采用單排井點(diǎn)布置；大于10m時(shí)，則用雙排井點(diǎn)布置；當基坑面積較大時(shí)，則采用環(huán)狀井點(diǎn)布置。噴射井點(diǎn)間距一般為2～3.5m，采用環(huán)狀布置時(shí)車(chē)輛進(jìn)出口或道路處的井點(diǎn)間距可擴大為5～7 m.埋設時(shí)沖孔直徑約為400～600mm，深度應比濾管底深1m以上。

　　（3）管井（深井）井點(diǎn)。降水管井（深井）井點(diǎn)降水又稱(chēng)大井抽水。利用鉆孔成井，在基坑外側或內部每隔一定距離設置一個(gè)管井，每個(gè)管井單獨用一臺水泵不斷抽取井內的水來(lái)降低地下水位，當降水深度較大時(shí)可采用深井泵。管井深井井點(diǎn)降水的壁管直徑一般大于200mm，該方法具有排水量大、排水效果好、施工設備簡(jiǎn)單、易維護特點(diǎn)[3].主要適用于滲透系數為1~200m/d的土層，降水深度為>5m.管井可用鋼管管井和混凝土管管井等。鋼管管井的管身采用直徑150～250mm的鋼管，其過(guò)濾部分采用鋼筋焊接骨架外包孔眼為1～2mm的濾網(wǎng)，長(cháng)度2～3m.混凝土管管井的內徑為400mm，分實(shí)管與過(guò)濾管兩種，過(guò)濾管的孔隙率為20～25％，吸水管可采用直徑為50～100mm的鋼管或膠皮管，其下端應沉入管井抽吸時(shí)的最低水位以下。水泵可采用2～4英寸潛水泵或單級離心泵。管井的沉設，可采用泥漿護壁鉆孔法。管井井點(diǎn)布置主要包括坑外和坑內布置。坑外布置時(shí)要根據基坑的平面形狀或溝槽的寬度，沿外圍四周呈環(huán)形或單排、雙排布置。井中心距坑邊的距離應根據管井成孔所用鉆機的鉆孔方法而定，當用沖擊式鉆機并用泥漿護壁時(shí)，井中心距坑邊的距離0.5～1.5m，用套管法時(shí)應不小于3m.管井的埋設深度和間距，應根據需降水的范圍和深度以及土層的滲透系數而定，埋設深度為5～10m，間距為10～50m.則坑內布置主要是在坑內面積較大或出于防止降水對周?chē)�環(huán)境的不利影響時(shí)采用，可根據坑內降水深度、單井涌水量以及抽水影響半徑R等確定管井井點(diǎn)間距，再以此間距在坑內呈棋盤(pán)狀點(diǎn)狀布置，井點(diǎn)間距D一般為10～15m，同時(shí)應不小于根號2R，以確保在基坑全范圍內降低地下水位。

　　（4）深井泵井點(diǎn)。降水深井泵井點(diǎn)降水排水量大，降水深度可達50m，不受吸程限制，排水效果好，井距大，對平面布置干擾小。其主要利用鉆孔成井，多采用單井單泵（潛水泵或深井泵）抽取地下水。通常適用于砂礫、砂卵石等中、強透水含水層，滲透系數為10~250m/d，降水深度大于15m的降水工程。

　　三、截水法控制地下水

　　截水方法通常采鋼筋混凝土地下連續墻、SMW（水泥土樁內插入H型鋼等）、旋噴樁、攪拌樁、注漿帷幕等防滲墻形式使基坑周?chē)�或底部形成止水帷幕�?/p>

　　四、回灌法

　　為減輕降水沉降漏斗范圍內，土體變形對周邊環(huán)境的不良影響，除采用防滲墻等隔水措施外，還可采用回灌法控制周邊環(huán)境中的地下水位。其技術(shù)要點(diǎn)為常采用回灌井點(diǎn)、回灌砂井、回灌砂溝等措施，回灌井距降水井不小于6m，回灌井的間距應根據降水井的間距和被保護物的平面位置確定，回灌水位不高于原地下水位，通過(guò)水位觀(guān)測孔調控回灌水量，回灌水箱高度可根據灌入水量配置。回灌井宜進(jìn)入穩定水面下1m，且位于滲透性較好的土層中，過(guò)濾器的長(cháng)度應大于降水井過(guò)濾器的長(cháng)度。回灌砂井的灌砂量應取井孔體積的95%，填料宜采用含泥量不大于3%、不均勻系數在3～5之間的純凈中粗砂。回灌水宜采用清水，且回灌井與降水井應協(xié)調控制。